Віталітетна характеристика ценопопуляцій видів роду Allium L. на території Миколаївської області

Размещено на http://www.allbest.ru/

Миколаївський державний аграрний університет

Віталітетна характеристика ценопопуляцій видів роду Allium L. на території Миколаївської області

УДК 631.53.01(477.73)

Марценюк Ігор Михайлович Кафедра виноградарства та плодоовочівництва

e-mail: i_martsenyuk@ukr.net

вул. Паризької Комуни, 9, 54046, м. Миколаїв, Україна

Анотації

Представлено результати популяційних досліджень семи видів роду Allium L. у екотопах Миколаївської області. Проведено оцінку рівня життєвості особин та якості ценопопуляцій цибуль, встановлено їх віталітетний тип. Виявлено, що негативні зміни у віталітетній структурі популяцій значною мірою обумовлені посиленням антропогенного впливу.

Ключові слова: Миколаївська область, природно-заповідні території, види роду Allium L, середня маса рослини, середня висота рослини, загальна кількість квіток, віталітетна структура, життєвий тип популяції

Марценюк И.М. Виталитетная характеристика ценопопуляций видов рода Allium L. на територии Николаевской области

Представлено результаты популяционных исследований семи видов рода Allium L. в экотопах Николаевской области. Проведена оценка уровня жизненности особей и качества ценопопуляций луков, установлен их виталитетный тип. Выявлено, что отрицательные изменения виталитетной структуры популяций в большей степени обусловлены усилением антропогенного влияния.

Ключевые слова: Николаевская область, природно-охранные територии, виды рода Allium L., средний вес и высота особи, общее количество цветков, виталитетная структура, жизненный тип популяции

Martsenyuk. I.М. Vitality characteristic cenopopulations of species of Аllium L. іn the Мykolayiv Region

It is presented results population researches of seven species of Allium L. in the Mykolayiv Region. It is carried out the estimation of vital level of individuals and quality populations of onions, is established them vitality type. It is revealed, that negative changes in vitality structure of population are caused by strengthening of influence of human activity.

Key words: Mykolaiv region, nature-reserve territories, Allium L. species, mean plant weight, height, total number flower, vitality structure, vital type of population

Вступ

Згідно Всеєвропейської стратегії збереження біологічного і ландшафтного різноманіття (Софія, 1995) ключовими завданнями природоохоронної роботи мають стати заходи, спрямовані на збереження ареалів поширення та підтримання чисельності видів. Природні степові екосистеми займають лише 2% степової зони України і збереглися головним чином на непридатних для окультурення землях (долинах річок, балках тощо) [Таращук, Деркач, 1997].

Вивчення виду на рівні особини та популяції дає інформацію про його стан в угрупованні та може бути використане для фітоіндикації середовища і моніторингу [Злобін, 1989]. Проте, робіт, присвячених видам роду Allium L. природних екосистем Півдня України, порівняно небагато [Соломаха В.І. та ін., 2002; Соломаха В.А., Шаповал В.В. та ін., 2005].

У даній статті наводяться результати оцінки життєвого стану окремих видів роду Allium L. та віталітетної структури їх ценопопуляцій у степових екосистемах Миколаївської області.

Матеріал та методика дослідження

Об'єктами досліджень стали сім видів роду Allium L. рослинних угруповань Миколаївської області: Allium waldsteinii G. Don, A. sphaerocephalon L., A. guttatum Stev., A. flavescens Bess., A. inaequale Janka, A. paczoskianum Tuzs., A. paniculatum L. Опис ценопопуляцій (далі - ЦП) та збір матеріалу було здійснено в липні-серпні 2008 року в межах природно-заповідного фонду Миколаївської області: регіональних ландшафтних парків (РЛП), природних заповідників (ПЗ), заказників - на території яких популяції цибуль були пов'язані із різними рослинними асоціаціями. Природно-географічна характеристика досліджених ЦП є такою:

№ 1 - Різнотравно-кострицево-ковиловий степ на лівому схилі р. Південний Буг (Олександрівське водосховище, Вознесенський район);

№ 2 - Різнотравно-кострицево-ковиловий степ у межах РЛП "Гранітно-степове Побужжя" (с. Куріпчине, Первомайський район);

№ 3 - Кам'янистий степ (гранітні відслонення) у межах РЛП "Гранітно-степове Побужжя" (долина р. Корабельна, Арбузинський район);

№ 4 - Кам'янистий степ (гранітні відслонення) на схилах р. Інгул у межах РЛП "Приінгульський" (Софіївське водосховище, Новобузький район);

№ 5 - Кострицево-ковиловий степ у межах РЛП "Тилігульський" (урочище Атаманка, Березанський район);

№ 6 - Кострицево-ковиловий степ у межах ПЗ "Єланецький Степ" (балка Орлова, Єланецький район);

№ 7 - Кострицево-ковиловий степ у межах ландшафтного заказника "Михайлівський Степ" (Новоодеський район);

№ 8 - Полиново-кострицевий степ у межах РЛП "Кінбурнська коса", (с. Покровка, Очаківський район).

Загалом було досліджено 25 ценопопуляцій, у кожній з яких закладали облікові ділянки площею 1 м² та відповідно до загальноприйнятих методів [Работнов, 1950; Уранов, 1975] виділяли вікові стани особин. Об'єм вибірки для кожної ЦП становив 30 особин. Всього оброблено 750 рослин. Морфоструктурна диференціація рослин здійснювалася на основі вивчення у особин середньогенеративного стану таких параметрів: висоти рослини (стрілки), кількості квіток у суцвітті та загальної фітомаси рослини (г повітряно-сухої маси).

В основі оцінювання життєвості ЦП та особин нами був використаний метод розрахунку індексу віталітету - IVC [Злобін, 1989; Ішбірдін, Ішмуратова, 2004]. Найбільше значення індексу відповідало найкращим умовам реалізації ростових потенцій, а найменше - гіршим умовам чи посиленню стресу. Встановлення віталітетного типу ценопопуляцій здійснювалося з використанням критерію Q [Злобін, 1989].

Отримані дані оброблені статистично за допомогою пакета програм STATISTICA та EXCEL.

Результати дослідження

Досліджені ЦП видів роду Allium L. значно відрізняються за морфологічними параметрами особин (табл.), що, на нашу думку, зумовлено як біологією окремого виду, так і реакцією на комплекс умов конкретного місцезростання. Коефіцієнт варіювання досліджених нами параметрів морфогенезу є переважно високим (cV>20%), проте в окремих видів висота особин та кількість квіток у суцвітті мають середній розмах мінливості (cV=10-20%).

У всіх видів найбільше варіює фітомаса особин (cV=15,3-39,6%), більш стабільними є кількість квіток у суцвітті (cV=12-38%) та висота рослин (cV=11,3-29,6%). Максимальні показники мінливості зазначених вище параметрів було відмічено нами серед угруповань гранітних відслонень Побужжя (р. Корабельна), а мінімальні - у межах РЛП ”Єланецький Степ” (балка Орлова). Це, на нашу думку, може бути зумовлено едафічними особливостями цих територій, зокрема, мікромозаїчністю у розподілі ґрунтового покриву долини річки Корабельна.

Параметри морфогенезу у більшості досліджуваних видів перебувають у прямій залежності: збільшення висоти рослин має відклик у зростанні загальної фітомаси та кількості квіток у суцвітті. Проте, у кореневищного виду A. flavescens в угрупованні, що описане в долині р. Корабельна (кам'янисті відслонення) при загальному збільшенні габітусу особин спостерігається зниження розвитку генеративної сфери. Очевидно, в умовах посилення певного стресового фактора (антропогенного) в онтогенезі особин даного виду може переважати вегетативний спосіб відтворення і підтримання чисельності популяції.

Таблиця Середні показники параметрів морфогенезу видів роду Allium L. на території Миколаївської області (фітомаса - W, г; висота особини - h, шт., кількість квіток у суцвітті - N_F1, шт.)

Table Mean plant weight (W), height (h) and mean number flowers (N_F1) of species of Allium L. in the Mykolaiv Region

Угруповання з участю A. waldsteinii поширені на понижених помірно вологих ділянках. Оцінювання ЦП даного виду показало, що максимальний рівень життєвості (IVC=1,11) та процвітаючий тип (Q=0,41) притаманний різнотравно-кострицевому степу у межах РЛП "Тилігульський" в асоціації Allietum (waldsteinii)-plantagiosum (lanceolata). У найменш сприятливих умовах (IVC=0,94) перебуває ЦП кам'янистого степу Побужжя. Описане угруповання було віднесене нами до асоціації Festucetum (valesiacae)- artemisiosum (austriacae) і за індексом якості (Q=0,33) характеризується як зрівноважене. У депресивному стані угруповань A. waldsteinii виявлено не було. Мінімальне значення індексу віталітету особини виду становить 0,63, максимальне - 1,52. Ранжований за індексом ряд особин розбитий на три класи: a (найвищий), b (середній), с (низький). При цьому отримані такі об'єми класів віталітету: 27a-59b-34c.

У A. sphaerocephalon найвищий рівень життєвості (IVC=1,06) ЦП відмічений в асоціації Elytrigietum (repensis)-koelerosum (cristata) кострицево-ковилового степу РЛП "Тилігульський". За індексом якості (Q=0,37) названа ЦП відноситься до процвітаючого типу. Мінімальний рівень життєвості (IVC=0,94) та депресивний тип (Q=0,32) ЦП досліджуваного виду відмічений у складі угруповань, які належать до асоціації Festucetum (valesiacae)-helichrysosum (arenariare) кам'янистого степу Побужжя.

Отримані такі об'єми особин за класами віталітету: 26a-35b-29c. Мінімальне значення індексу віталітету особини виду - 0,68, максимальне - 1,43.

A. guttatum найвищий рівень життєвості (IVC=1,15) проявляє в асоціації Allietum(guttatum)-potentilosum (humifusa) різнотравно-кострицево-ковилового степу Побужжя (Олександрівське водосховище). За індексом якості (Q=0,35) названа ЦП відноситься до процвітаючого типу. Мінімальний рівень життєвості (IVC=0,84) та депресивний тип (Q=0,3) ЦП досліджуваного виду відмічений у складі угруповань, які належать до асоціації Hordetum (murinum)-caricosum (extensa) полиново-кострицевого степу Кінбурнської коси. Отримані такі об'єми особин за класами віталітету: 14a-25b-21c. Мінімальне значення індексу віталітету особини виду - 0,59, максимальне - 1,54.

Найвищу життєвість (IVC=1,08) ЦП A. flavescens проявляють в асоціаціях: Festucetum (valesiacae)-thymosum (moldavicus) кам'янистого степу Побужжя. Вказані асоціації характеризуються високим індексом якості (Q=0,35) та були визначені нами як процвітаючі. Мінімальний рівень життєвості (IVC=0,91) A. flavescens проявляє в угрупованнях, які належать до асоціації Stipetum (capillata)-violosum (ambigua) кострицево-ковилового степу ПЗ "Єланецький Степ". Індекс якості вказаної ЦП A. flavescens (Q=0,28) дає підстави віднести її до депресивного типу. В ході дослідження життєвості рослин даного роду були отримані такі об'єми особин за класами віталітету: 19a-40b-31c. Мінімальне значення індексу віталітету особини виду - 0,59, максимальне - 1,73. ценопопуляція віталітетний цибуля

Найвищий рівень життєвості (IVC=1,05) ЦП A. inaequale проявляють в асоціації Bothriochloetum (ishaemum)- teucriosum (chamaedrys) кострицево-ковилового степу ПЗ "Єланецький степ". За індексом якості (Q=0,35) названа ЦП відноситься до процвітаючого типу. Мінімальний рівень життєвості (IVC=0,9) та депресивний тип (Q=0,3) ЦП досліджуваного виду відмічений у складі угруповань, які належать до асоціації Stipetum (capillata)-achillosum (pannonica) різнотравно-кострицево-ковилового степу Побужжя. Отримані такі об'єми особин за класами віталітету: 29a- 50b-41c. Мінімальне значення індексу віталітету особини виду - 0,64, максимальне - 1,68.

Оцінка стану ЦП A. paczoskianum показує, що популяції процвітаючого типу з високим індексом якості (Q=0,38-0,35) зустрічаються серед кострицево-ковилової рослинності у складі асоціацій Jurineetum (brachycephala)-teucriosum (chamaedrys) (ПЗ "Єланецький Степ") та Festucetum (valesiacae)-paronychiosum (cephalotes) (РЛП "Тилігульський"). Індекс віталітету даних ЦП становить відповідно 0,98 та 1,11. Мінімальний рівень життєвості (IVC=0,94) та зрівноважений тип (Q=0,33) ЦП досліджуваного виду відмічений у складі угруповань, які належать до асоціації Artemisieta (austriaca)-agropyrosum (pectinatum) різнотравно-кострицево-ковилового степу Побужжя. Депресивна популяція A. paczoskianum (Q=0,27) нами відмічена на гранітних відслоненнях Побужжя (долина р. Корабельна). Отримані такі об'єми особин за класами віталітету: 30a-70b-50c. Мінімальне значення індексу віталітету особини виду - 0,52, максимальне - 1,85.

У A. paniculatum L. найвищий рівень життєвості (IVC=1,1) був відмічений нами в асоціації Festucetum (valesiacae)-artemisiosum (austriacae) кам'янистого степу Побужжя. За індексом якості (Q=0,35) названа вище ЦП відноситься до процвітаючого типу. Мінімальний рівень життєвості (IVC=0,89) та депресивний тип (Q=0,3) ЦП досліджуваного виду відмічений у складі угруповань, які належать до асоціації Festucetum (sulcata)-caricosum (extensa) полиново-кострицевого степу у межах РЛП "Кінбурнська коса". Отримані такі об'єми особин за класами віталітету: 23a-61b-36c. Мінімальне значення індексу віталітету особини виду - 0,5, максимальне - 1,6.

Висновки

За індексом віталітету особин у більшості видів цибуль Миколаївської області переважають особини b (середнього) класу. Проте, в окремих угрупованнях A. flavescens (балка Орлова) та A. paczoskianum (р.Корабельна) переважаючою є частка особин с (низького) класу, що зумовлює депресивний тип цих ценопопуляцій. ЦП A. guttatum і A. paniculatum полиново-кострицевого степу в межах РЛП "Кінбурнська коса" знаходяться у депресивному стані. Це свідчить, що на дані угруповання діє певний стресовий фактор, зокрема - антропогенний (безсистемне випасання худоби та рекреація). В найкращому стані перебувають угруповання A. waldsteinii, які представлені у різних типах рослинності. Популяції A. guttatum є найменше представленими серед досліджених видів в екотопах Миколаївської області.

В цілому, як наслідок наших досліджень можна стверджувати, що оцінка життєвості видів роду Allium L. дає підстави для визначення стратегії їх існування в екосистемах Півдня України та розробки методів науково обґрунтованих рекомендацій щодо охорони.

Список літератури

1. Злобин Ю.А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений: Учебно-методическое пособие: Казань, Изд-во Казанского ун-та, 1989. - С. 67-94.

2. Ишбирдин А.Р., Ишмуратова М.М. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений // Методы популяционной биологии. Сборник материалов VII Всеросс. Популяционного семинара (Сыктывкар, 16-21 февраля 2004 г.). Сыктывкар, 2004. Ч. 2. С. 113-120.

3. Работнов Т.А. Определение возрастного состава популяций видов в сообществе // Полевая геоботаника. - Т. 3. - М.-Л.: Наука, 1964. -С. 132-145.

4. Соломаха І.В., Войтюк Б.Ю., Уманець О.Ю. Ценотичний діапазон існування рідкісного виду Allium regelianum A.Becker exIljin на території Чорноморського біосферного заповідника (Херсонська область) //Вісник Киівського університету ім. Тараса Шевченка. Інтродукція та сбереження рослинного різноманіття.- 2002.- Вип. 5. - С.63-64.

5. Соломаха В.А., Шаповал В.В., Вініченко Т.С., Мойсієнко І.І. Фітоценотична приуроченість та стан популяцій Allium regelianum A.Becker ex Iljin i Ferula orientalis L. у регіоні Біосферного заповідника «Асканія-Нова» // Чорноморський ботанічний журнал. - 2005. - Т.1, №1. - С. 66-81.

6. Таращук С., Деркач О., Сіренко І., Костюшин В. Національна інвентаризація степів України. - К., 1997.

7. Уранов А.А. Возрастной состав популяции цветковых растений в связи с их онтогенезом. Сб. трудов. - М., МГПИ, 1974. - 260 с.

Author's address: I. М. Martsenyuk,

Vine-, fruit- and vegetable-growing Department, Mykolayiv State Agrarian University, 9, Paryzka komuna Str. Mykolayiv, 54010, Ukraine;

e-mail: i_martsenyuk@ukr.net

Размещено на Allbest.ru